• 제목/요약/키워드: 산포해석

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판재성형공정에서의 소재 강도에 따른 스프링백 산포의 통계분석 (Statistical Analysis of the Springback Scatter according to the Material Strength in the Sheet Metal Forming Process)

  • 손민규;김세호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.287-292
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    • 2022
  • 본 논문에서는 소재의 강도에 따라 U 채널형상 제품의 판재성형공정에서 발생하는 스프링백 현상의 산포경향의 분석을 수행하였다. 성형공정의 유한요소해석 및 신뢰성 기반 최적화 기법을 적용하여 인장강도, 항복강도, 소재 두께 등 재질 산포와 마찰계수와 패딩력 등의 공정 산포를 고려하여 산포해석을 실시하였다. 산포해석 결과 산포에 유의한 영향을 미치는 인자는 항복강도와 인장강도 순으로 나타났으며, 소재의 인장강도가 클수록 스프링백 양은 증가하는 반면 스프링백의 산포량이 감소하는 것을 확인하였다. 주요 변형이 발생하는 펀치 어깨부와 다이 어깨부의 변형률과 응력 산포 분석을 통하여 스프링백 산포량 감소의 원인을 분석하였다. 본 논문에 제안된 산포분석기법을 활용할 경우 불가피하게 발생하는 성형공정의 산포를 예측하고 대응이 가능할 것으로 기대된다.

랜덤 미세구조에 따른 입자 복합재료의 특성분석 (Characteristic Analysis of Particulate Composites According to a Random Microstructure)

  • 박천;강영진;노유정;임오강
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.23-30
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    • 2017
  • 입자 복합재료는 입자의 형상, 크기 그리고 분포의 산포특성으로 인해 물성치의 편차가 존재하고, 입자 복합재료를 사용한 시스템의 거동 또한 산포가 존재한다. 하지만 입자의 산포특성을 고려하기 어려우므로 균질화법을 사용하여 시스템의 거동을 해석하거나 국부영역에서 미세구조를 적용하여 해석한다. 본 연구에서는 입자의 랜덤적 산포특성을 고려하기 위해 RMDFs(random morphology description functions)를 사용하여 랜덤 미세구조를 생성하였고, 단면 1차 모멘트를 사용하여 가우시안 함수의 수(N)와 입자의 산포특성의 관계를 분석하였다. 그리고 랜덤 미세구조 구조물의 거동을 분석하기 위하여 랜덤 미세구조를 전체에 반영한 외팔보에 multi-scale 해석을 수행하였다. 그 결과 입자의 산포특성과 외팔보의 처짐의 편차는 N의 증가에 따라 감소하고 N=200에서 수렴하는 것을 확인하였다.

복합판재의 파단 변형률 불확실성을 고려한 탄 관통 잔류속도에 대한 시험 및 수치해석 (Test and Numerical Analysis for Penetration Residual Velocity of Bullet Considering Failure Strain Uncertainty of Composite Plates)

  • 차명석;이민형
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권3호
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    • pp.281-288
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    • 2016
  • 복합재는 재료 불균질성에 의해 고속 충돌 시 방호성능 자료가 산포한다. 본 연구에서는 다수의 충돌시험으로 복합판재 잔류속도 산포를 확보하고 수치해석으로 예측하는 방법을 정립하였다. 먼저 10개의 동일 시편으로 인장시험을 수행하여 파단변형률 산포를 얻었다. 같은 재료로 제작된 4ply([0/90]s)와 8ply([0/90/0/90]s) GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 복합판재에 FSP(Fragment Simulating Projectile) 고속 충돌시험을 동일 조건에서 다수 수행하여 잔류속도 산포를 얻었다. 인장시험에서 얻어진 파단 변형률 분포를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 충돌속도는 4ply와 8ply 각각 411.7m/s와 592.5m/s이다. 시험 결과와 비교하여 적절한 잔류속도의 산포를 예측할 수 있었다. 추가적으로 복합판재의 경우 Solid요소 대비 Layered Solid요소로 모델링하면 계산시간이 감소되었다.

고압용 전류 검지 MOSFET의 해석적 모델링 및 설계 (Analytical Modeling and Design of the High Voltage Current Sensing MOSFET)

  • 전광연;윤종만;임필규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1289-1291
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    • 1997
  • 전류 센싱 MOSFET의 센싱 셀과 메인 셀의 온저항 모델을 달리 세워 원자재 산포에 따른 소자의 특성 산포 분량의 원인을 규명하였다. 에피의 농도와 두께가 증가할수록 센싱 셀의 온저항이 메인셀보다 작아지며 농도와 두께의 변화가 있을때의 온저항 변화율도 작은것으로 나타났다. 원자재 산포에 의한 SENSE FET 특성 산포를 줄이기 위해서는 정사각형 형태의 SENSE cell 배치가 효과적이며 센스 셀과 메인 셀의 간섭을 방지하기 위해서는 센싱 저항을 센스 셀의 온저항의 1/10 이하로 설계하고 간격이 최소한 에피 두께 이상이 되어야함을 밝혔다.

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설계변수의 산포를 고려한 차량 승차감의 강건최적설계 (Robust Design Optimization of the Vehicle Ride Comfort Considering Variation of the Design Parameters)

  • 송필곤;;유홍희
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.1217-1223
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    • 2008
  • Vehicle vibration mostly originates from the road excitation and causes discomfort, fatigue and even injury to a driver. Vehicle ride comfort is one of the most important performance indices to achieve a high-quality vehicle design. Since design parameter variations inevitably result in the vehicle ride comfort variance, the variance characteristics should be analyzed in the early design stage of the vehicle. The vehicle ride comfort is often defined by an index which employs a weighted RMS value of the acceleration PSD of a seat position. The design solution is obtained through two steps in this study. An optimization problem to obtain a minimum ride comfort index is solved first. Then another optimization problem to obtain minimum variance of the ride comfort index is solved. For the optimization problems, the equations of motion and the sensitivity equations are derived basing on a 5-DOF vehicle model. The numerical results show that an optimal solution for the minimum ride comfort is not necessarily same as that of the minimum variance of the ride comfort.

샘플 추출방법에 근거한 비선형 진동계의 성능 불확실성 예측 (Performance Uncertainty Estimation of a Nonlinear Vibration System Based on a Sampling Method)

  • 최찬규;유홍희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.113-118
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    • 2009
  • A designer regards the vibration system as a linear system. However, in real world, nonlinearity of a vibration system should exist caused by various factors like manufacturing conditions or uncertain material properties. So, properties of a spring and a damper which are consisting the vibration system have statistical distribution. Therefore, a designer needs to analyze the statistical nonlinearity in a vibration system. In this paper, $1^{st}$ Taylor series expansion method and univariate dimension reduction method apply to a performance measure of nonlinear vibration system, and compare each result. And then, merits and demerits of each method are discussed. For apply more actual problem, a performance measure population is estimated based on design variable samples like properties of spring or damper.

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설계변수 표본에 근거한 다물체계 성능의 통계적 예측 (Statistical Performance Estimation of a Multibody System Based on Design Variable Samples)

  • 최찬규;유홍희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권12호
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    • pp.1449-1454
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    • 2009
  • The performance variation of a multibody system is affected by a variation of various design variables of the system. And the effects of design variable variations on the performance variation must be considered in design of a multibody system. Accordingly, a variation analysis of a multibody system needs to be conducted in design of a multibody system. For a variation analysis of a performance, population mean and variance which are called statistical parameters of design variables are needed. However, an evaluation of statistical parameters of design variables is impossible in many practical cases. Therefore, an estimation of statistical parameters of the performance based on sample mean and variance which are called statistic of design variables is needed. In this paper, the variation analysis method for a multibody system based on design variable samples was proposed. And, using the proposed method, a variation analysis of the vehicle ride comfort based on sample statistic of design variables was conducted.

Cone 관입시험을 이용한 해양토질의 전단강도 산정에 대한 신뢰도 연구 (A Reliability Study on Estimating Shear Strength of Marine Soil using CPT)

  • 이인모;이명재
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제3권2호
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    • pp.17-28
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    • 1987
  • 본연구에서는 해양토질의 전단강도 산정에 대한 Cone관입시험의 신뇌도를 조사하였다. 사질토에 대하여는 내부마찰각의 불확정성을 조사하였으며, 불확정성에는 자료의 공간적 변화와 해석에 사용 되는 공식의 모텔오차 등이 있고, 그중 해석모텔의 오차가 가장 큰 불확정성이었다. 해석 방법마다 구한 내부마찰각이 서로 다르므로, 해석결과를 종합할 수 있는 주관적 견해개념(subjective opinion) 을 도입하였다. Cone관입시험을 이용하여 잡토지반에서 비배빙전단강도를 산정하기 위해서는 실훈시험이나 현장베인 시험으로 구한 전단강도와 Cone 저항력의 경험적인 관계를 이용하여야 한다. 비배수전단강도의 불확정성은 Cone 계수(Nk)의 자료 산포, Nk의 모델 오차, 이방성과 Cone 저항력의 공간적 변화 등에 기인하며, Nk의 자료산포가 가장 큰 불확정성이었다. Nk값의 산정에 이용되는 비교강도시험은 실내시험보다는 현장베인시험의 신뢰성이 더 큰 것으로 나타났다.

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모터 그레이더 평탄작업용 블레이드의 설계개선을 위한 개별요소법 해석 (Discrete element analysis for design modification of leveling blade on motor grader vehicle)

  • 송창헌;오주영;조정우;김문규;석정호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.423-438
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    • 2021
  • 모터 그레이더의 블레이드는 도로공사시 골재를 산포하고 평탄화하는 역할을 수행한다. 본 연구는 그레이더의 작업효율을 향상시키기 위하여 블레이드 부품의 설계개선 연구를 진행하였다. 블레이드와 골재 입자의 접촉, 절삭, 산포 과정을 모사하기 위하여 동해석 코드에 개별요소법을 도입하여 전산해석 모델을 수립하였다. 블레이드 설계인자를 4가지 선별한 후 작업 시나리오를 수립하였다. 실험계획의 직교배열을 통해 각 인자의 수준조합별 9개 모델에 대해 평탄화 작업에 대한 동해석을 수행하고, 각 설계인자의 영향도를 분석하였다. 이후 유의한 인자를 분산분석을 통해 선별하여 최적화기법으로 점진적 반응표면법을 적용하였다. 최종적으로 블레이드의 작업 효율성을 향상시킬 수 있도록 설계인자의 최적값을 제안하였다.